两开关伪连续导电模式Buck-Boost功率因数校正变换器 被引量：15

1

作者 张斐 许建平 +1 位作者 杨平 陈章勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期56-64,10,共9页

提出两开关伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)Buck-Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制策略。利用两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器电感惯性模态所提供的一个额外控制自由度,可实现... 提出两开关伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)Buck-Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制策略。利用两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器电感惯性模态所提供的一个额外控制自由度,可实现单位功率因数控制,并明显改善传统单开关Buck-Boost PFC变换器、两开关连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)Buck-Boost PFC变换器和两开关不连续导电模式(discontinuous conduction mode,DCM)Buck-Boost PFC变换器的性能。与两开关DCMBuck-Boost PFC变换器相比,两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器减小了电感电流纹波。仿真与实验结果表明,两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器的负载动态响应速度明显快于传统的两开关CCM和DCM Buck-Boost PFC变换器。 展开更多

关键词 动态响应 低电感电流纹波 伪连续导电模式 功率因数校正 两开关buck.boost变换器

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输出电压纹波控制两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器 被引量：3

2

作者 张斐 许建平 +1 位作者 董政 舒立三 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期113-118,共6页

研究了两开关伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)Buck-Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的工作原理,为了简化两开关PCCM Buck-BoostPFC变换器的控制器设计,在分析单相PFC变换器输出电压纹波... 研究了两开关伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)Buck-Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的工作原理,为了简化两开关PCCM Buck-BoostPFC变换器的控制器设计,在分析单相PFC变换器输出电压纹波的基础上,提出了输出电压纹波反馈控制算法。该算法采样PFC变换器的输出电压,通过计算得到输出电压纹波值来实时调整电流控制环的补偿系数,无需增加额外的硬件电路,利用数字信号处理器的编程方式即可实现。仿真与实验结果表明,当负载功率发生大范围变化时所设计的系统具有快速动态响应能力。 展开更多

关键词 快速动态响应 功率因数校正 伪连续导电模式 两开关buck—boost变换器

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一种新颖的四开关Buck-Boost变换器 被引量：46

3

作者 任小永 唐钊 +2 位作者 阮新波 危建 华桂潮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期15-19,共5页

提出一种新颖的四开关Buck-Boost变换器及其控制策略。该变换器由Buck变换器和Boost变换器级联等效而成,其可以将宽范围的输入电压高效率变换到额定电压附近,这样对后级变换器而言输入就是一个窄范围,从而保证了后级变换器的优化设计;... 提出一种新颖的四开关Buck-Boost变换器及其控制策略。该变换器由Buck变换器和Boost变换器级联等效而成,其可以将宽范围的输入电压高效率变换到额定电压附近,这样对后级变换器而言输入就是一个窄范围,从而保证了后级变换器的优化设计;与此同时,四开关Buck-Boost变换器的滤波工作模式还保证了额定输入电压附近效率的最高。实验结果表明:采用文中提出的四开关Buck-Boost变换器作为前级的两级式变换器可以满足未来通信电源模块高效率、高功率密度以及宽输入范围的要求。 展开更多

关键词 宽范围 四开关buck—boost变换器 高效率 高功率密度

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基于分数阶PID控制的质子交换膜燃料电池前级功率变换器 被引量：12

4

作者 戚志东 裴进 胡迪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期235-243,共9页

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)输出为大电流、宽电压而难以实际应用的问题,首先提出一种以四开关Buck-Boost变换器为主拓扑的PEMFC预稳压模块,采用双沿开关管触发策略减小电感电流脉动,并基于高频开关网络等效原理建立准确的动态模型;... 针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)输出为大电流、宽电压而难以实际应用的问题,首先提出一种以四开关Buck-Boost变换器为主拓扑的PEMFC预稳压模块,采用双沿开关管触发策略减小电感电流脉动,并基于高频开关网络等效原理建立准确的动态模型;然后设计一种分数阶PID控制器实现模块的稳压补偿,并采用一种随机惯性权重PSO算法整定控制器的参数。仿真与实验结果表明,与整数阶控制器相比,分数阶PID控制器具有更好的补偿效果,在系统参数或结构变化时表现出较强的鲁棒性,所提出的模块具有高效可靠的预稳压功能。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 四开关buck-boost变换器 分数阶PID控制器 预稳压

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一种高频高效的四开关Buck-Boost变换器控制策略 被引量：6

5

作者 李海燕 竺绿园 《机电工程》 CAS 2017年第11期1309-1315,共7页

针对四开关Buck-Boost变换器在整个输入电压范围内很难实现高效率、高功率密度和良好的动态响应等问题,对四开关Buck-Boost变换器传统控制策略进行了归纳。对传统控制策略存在的多模式切换、控制设计难度大、实现软开关复杂程度高等问题... 针对四开关Buck-Boost变换器在整个输入电压范围内很难实现高效率、高功率密度和良好的动态响应等问题,对四开关Buck-Boost变换器传统控制策略进行了归纳。对传统控制策略存在的多模式切换、控制设计难度大、实现软开关复杂程度高等问题,提出了一种四开关Buck-Boost变换器混合单模式ZVS恒频控制策略,并对该变换器各个关键参数进行了优化设计,搭建了一台300 W实验样机并进行了测试。实验结果表明:四开关Buck-Boost变换器在该控制策略下不管升压还是降压电路都只工作在一种模式,并能在全电压范围内都能实现4个开关管的零电压ZVS开通,在高频工作时开关损耗低、效率高、动态性能好。 展开更多

关键词 四开关buck-boost变换器 ZVS 高频 高效

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一种改进的四开关Buck-Boost变换器控制策略 被引量：5

6

作者 李优新 吴鹏 +2 位作者 刘剑彬 陈文威 吴天文 《电气传动》 北大核心 2020年第8期33-38,共6页

针对四开关Buck-Boost(FSBB)变换器在传统控制策略下控制方法复杂、整机运行效率不高的问题,提出了一种减少控制变量加变频的改进三模式控制策略。分析了改进三模式控制策略下变换器的工作原理,详细介绍了在宽输入范围下通过该控制策略... 针对四开关Buck-Boost(FSBB)变换器在传统控制策略下控制方法复杂、整机运行效率不高的问题,提出了一种减少控制变量加变频的改进三模式控制策略。分析了改进三模式控制策略下变换器的工作原理,详细介绍了在宽输入范围下通过该控制策略来实现变换器高效运行的控制方法。以数字控制芯片TMS320F28027为核心搭建了1台输入30~66 V、输出48 V/4 A的实验样机。实验结果表明,所提出的改进三模式控制策略可使FSBB变换器在宽输入电压和全负载范围内实现开关管ZVS,并在满载时效率最高可达97.5%。 展开更多

关键词 四开关buck-boost变换器 ZVS技术 变频控制 高效变换器

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基于FSBB变换器的直流微电网SOC平衡控制策略

7

作者 张晨辉 李海啸 郭强 《电工电气》 2024年第3期29-37,共9页

针对直流微电网工作时易出现储能单元SOC不平衡的现象,提出一种基于四开关BuckBoost(FSBB)变换器的直流微电网SOC平衡控制策略。使用四开关Buck-Boost变换器替换双向DC/DC变换器与蓄电池相联,既保证功率可以双向流通,又提高储能单元动... 针对直流微电网工作时易出现储能单元SOC不平衡的现象,提出一种基于四开关BuckBoost(FSBB)变换器的直流微电网SOC平衡控制策略。使用四开关Buck-Boost变换器替换双向DC/DC变换器与蓄电池相联,既保证功率可以双向流通,又提高储能单元动态响应能力和抗干扰能力;设计了一种基于储能单元SOC平衡的改进下垂控制策略,将蓄电池SOC函数与下垂系数相结合,使各储能单元在充放电过程中按SOC值分配输出电流,实现储能单元SOC平衡和单元间电流合理分配;同时负载跳变时保持母线电压稳定,实现不同模式的平滑切换与功率分配,且无需互联通信,降低系统设计成本。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了所提控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 直流微电网 储能单元 SOC平衡 四开关buck-boost变换器 下垂控制

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四开关Buck-Boost变换器研究综述 被引量：3

8

作者 任林涛 汪飞 +3 位作者 肖杨婷 丁峰 徐慧 余琛琛 《电气工程学报》 CSCD 2023年第2期52-69,共18页

直流微电网因其结构复杂、功能多样,对系统中变换器的性能有较高要求。四开关Buck-Boost变换器具有宽范围电压变换、输入输出同极性、功率双向传输等优势,近年来得到国内外学者的广泛关注,被应用于直流微电网中的新能源发电、储能等单... 直流微电网因其结构复杂、功能多样,对系统中变换器的性能有较高要求。四开关Buck-Boost变换器具有宽范围电压变换、输入输出同极性、功率双向传输等优势,近年来得到国内外学者的广泛关注,被应用于直流微电网中的新能源发电、储能等单元。通过分析该变换器的工作原理与典型控制策略,对变换器研究中现存关键问题,模式切换与效率优化进行归纳总结。针对模式切换问题,从模式切换时死区机理出发,基于多模式控制策略,分析了模式平滑切换的典型控制方法。针对效率优化问题,归纳了影响变换器效率的关键因素,并从硬开关与软开关两个方面分析阐述了常见的效率优化方法。最后,对四开关Buck-Boost变换器的现有研究工作进行了总结与展望,为该领域的进一步研究和发展提供了理论指导。 展开更多

关键词 四开关buck-boost变换器 多模式控制 模式切换 效率优化

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一种稳定高效的Buck-Boost开关电源的研究 被引量：4

9

作者 沈琪 汪鑫 罗雪姣 《科技视界》 2018年第27期59-60,共2页

针对宽输入范围电压的移动(独立)电源供电设备,如智能移动终端、便携式医疗设备、微型投影机、光伏供能产品等其它电池供电设备,设计了一种稳定高效的四开关buck-boost变换器的开关电源,与相关同类升降压变换器进行了对比,对四开关buck-... 针对宽输入范围电压的移动(独立)电源供电设备,如智能移动终端、便携式医疗设备、微型投影机、光伏供能产品等其它电池供电设备,设计了一种稳定高效的四开关buck-boost变换器的开关电源,与相关同类升降压变换器进行了对比,对四开关buck-boost变换器的工作过程和控制方法作了分析。并结合工程实践,以一款控制器--TPS63020为核心设计了一种稳定高效的buck-boost开关电源,作为一款快速无线充电、超级电容供能的电动小车的驱动电源。经实验,该开关电源具有高效率,高稳定性等特点。 展开更多

关键词 开关电源 四开关buck-boost变换器 TPS63020 高效率 高稳定性

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基于PLECS仿真的四开关Buck-Boost变换器参数设计 被引量：2

10

作者 聂进新 赵志斌 +2 位作者 于守淼 郝世勇 张元峰 《电子设计工程》 2023年第16期62-66,71,共6页

为了优化四开关Buck-Boost变换器的参数设计过程,分析了一种基于PLECS软件设计电路参数的方法。该方法在原理分析的基础上,利用PLECS仿真软件建立了电路的开环、闭环及热仿真模型进行参数选择,从而得到最优的参数组合。研制了一台100 W... 为了优化四开关Buck-Boost变换器的参数设计过程,分析了一种基于PLECS软件设计电路参数的方法。该方法在原理分析的基础上,利用PLECS仿真软件建立了电路的开环、闭环及热仿真模型进行参数选择,从而得到最优的参数组合。研制了一台100 W的实验样机,该样机在宽电压输入以及负载变化的情况下,电路具有较好的抗扰稳压效果,并且其输出效率达到93%左右。 展开更多

关键词 四开关buck-boost变换器 PLECS软件 热仿真模型 电路参数设计

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一种车用恒流/恒压模式的四开关Buck-Boost变换器控制策略研究 被引量：3

11

作者 吴东铭 李柯宇 +4 位作者 谢泽亚 杨涛 甄少伟 罗萍 张波 《微电子学》 CAS 北大核心 2022年第5期790-796,共7页

对一种车用恒流/恒压模式的四开关Buck-Boost变换器的控制策略进行了研究。在输入输出电压接近时引入Buck-Boost模式,从而在不同输入输出电压大小关系下,通过检测功率管占空比大小,实现Buck模式、Boost模式和Buck-Boost模式之间的平滑切... 对一种车用恒流/恒压模式的四开关Buck-Boost变换器的控制策略进行了研究。在输入输出电压接近时引入Buck-Boost模式,从而在不同输入输出电压大小关系下,通过检测功率管占空比大小,实现Buck模式、Boost模式和Buck-Boost模式之间的平滑切换,提高了系统的稳定性。通过设计最大值选择电路,使变换器在充电应用中自动从恒流模式切换到恒压模式,模式切换平滑稳定。仿真结果表明,在24 V输出电压下,变换器从Buck模式切换到Buck-Boost模式时,输出电压下冲为9.2 mV,变换器从Boost模式切换到Buck-Boost模式时,输出电压下冲为92 mV。变换器在Buck模式与Boost模式下均能实现恒流/恒压模式的自动平滑切换。 展开更多

关键词 四开关buck-boost变换器 PWM 模式切换 恒流/恒压

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四开关Buck-Boost变换器同步双载波单模式控制策略 被引量：3

12

作者 魏青 刘宝泉 杨振 《陕西科技大学学报》 CAS 2019年第3期153-157,163,共6页

通过对四开关Buck-Boost变换器的四种工作模态的分析,提出了一种同步双载波单模式的控制策略.通过设计两列同步载波序列,使这两列载波序列具有不同的直流偏置,同时设置开关管的最大与最小导通角限制,实现四开关Buck-Boost变换器的单模... 通过对四开关Buck-Boost变换器的四种工作模态的分析,提出了一种同步双载波单模式的控制策略.通过设计两列同步载波序列,使这两列载波序列具有不同的直流偏置,同时设置开关管的最大与最小导通角限制,实现四开关Buck-Boost变换器的单模式控制.该控制策略不需要切换模式或改变频率,控制电路简单,可以实现较宽范围内输出电压的平滑切换.最后通过仿真验证了该策略的有效性. 展开更多

关键词 四开关buck-boost变换器 控制策略 平滑切换

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井下磁耦合无线电能传输系统的全谐振特性分析 被引量：2

13

作者 张莲 杨洪杰 +2 位作者 经廷伟 李涛 张路 《工矿自动化》 北大核心 2022年第2期83-92,共10页

在井下应用磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统供电时,如果系统参数配置不当会引起系统输入阻抗呈非纯阻性,从而造成系统失谐,影响井下电力设备的供电效率。MC-WPT系统二次侧采用串联补偿(S)时易于实现谐振,但在二次侧采用并联补偿(P)时,... 在井下应用磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统供电时,如果系统参数配置不当会引起系统输入阻抗呈非纯阻性,从而造成系统失谐,影响井下电力设备的供电效率。MC-WPT系统二次侧采用串联补偿(S)时易于实现谐振,但在二次侧采用并联补偿(P)时,现有研究都是在系统仅一次侧谐振、二次侧未谐振导致系统未全谐振的基础上进行的。针对上述问题,提出了一种MC-WPT系统的全谐振补偿方式。以SP型、PP型、LCC-P型和LCL-P型补偿拓扑作为二次侧并联MC-WPT系统研究对象,利用阻抗分析法得到系统处于全谐振状态的参数约束关系,并采用Matlab/Simulink对传统补偿方式和全谐振补偿方式进行仿真对比,结果表明:全谐振补偿方式下的SP型、PP型、LCL-P型补偿拓扑输出功率大于传统补偿方式下的输出功率,LCC-P型补偿拓扑输出功率小于传统补偿方式下的输出功率;在全谐振补偿方式下,SP型与PP型拓扑效率与传统补偿方式下的效率相差不大,LCC-P型拓扑效率远高于传统补偿方式下的效率,LCL-P型拓扑效率略低于传统补偿方式下的效率;全谐振模式下系统无需提供无功功率,视在功率等于给定的输出功率;全谐振补偿方式下SP型拓扑更适合应用于煤矿井下,不受互感变化影响,但受电阻负载影响较大。针对全谐振补偿方式下SP型MC-WPT系统谐振频率受电阻负载影响及电阻负载具有下限值的问题,利用DC-DC变换器,将阻抗匹配与有源功率因数校正相结合,实现系统整流桥输入侧等效阻抗始终等于预设谐振频率对应电阻值,同时保证系统整流桥输入电流与电压同相位,降低DC-DC变换器的引入对系统阻抗的影响。以SP型MC-WPT系统为实验对象进行验证,结果表明:SP型MC-WPT系统在全谐振补偿优化方式下能脱离电阻负载的束缚,系统不受互感影响及负载变化影响,稳定在全谐振模式下,提高了输出功率与输出效率。 展开更多

关键词 井下磁耦合无线电能传输 全谐振 阻抗匹配 二次侧并联补偿 全谐振补偿方式 四开关buck-boost变换器 SP型MC-WPT系统

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一种提高四开关Buck-Boost电路环路响应能力的方法 被引量：1

14

作者 蔡以力 徐玉珍 郑清良 《电器与能效管理技术》 2021年第1期36-44,共9页

常见的多模式控制的四开关Buck-Boost变换器,均以Boost模式下的零极点作为设计补偿网络的主要依据,却忽略了其他工作模式下的动态响应性能,只能使系统在输入电压范围内具有良好的稳定性和动态响应的性能。为改善系统整体的稳定性和动态... 常见的多模式控制的四开关Buck-Boost变换器,均以Boost模式下的零极点作为设计补偿网络的主要依据,却忽略了其他工作模式下的动态响应性能,只能使系统在输入电压范围内具有良好的稳定性和动态响应的性能。为改善系统整体的稳定性和动态响应速度,提出了一种新型模式切换补偿的控制策略。用能量守恒法和开关元件的平均建模法对变换器系统进行建模,根据小信号模型推导出各种模式的开环传递函数,并设计补偿切换电路。最后搭建仿真模型和实验电路进行研究,验证了所提补偿方式的可行性,提高了环路的响应能力。 展开更多

关键词 四开关buck-boost变换器 动态响应 模式切换 稳定性 补偿器

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电流型开关电感变换器的混沌及其控制研究 被引量：2

15

作者 田莉 王礼辉 陶彩霞 《机车电传动》 北大核心 2017年第4期36-40,共5页

以断续导通模式下的电流型开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,根据开关电感变换器的离散映射模型,首先由Matlab数值仿真分析了电路系统的非线性动力学行为。其次采用参数共振微扰法对电路系统的混沌进行了控制,通过理论分析和数值仿... 以断续导通模式下的电流型开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,根据开关电感变换器的离散映射模型,首先由Matlab数值仿真分析了电路系统的非线性动力学行为。其次采用参数共振微扰法对电路系统的混沌进行了控制,通过理论分析和数值仿真得到了扰动强度、扰动相位的合适取值。最后进行了相应的Matlab/Simulink仿真和试验电路验证,试验结果与仿真结果一致,研究结果表明参数共振微扰法可有效地抑制电路系统的混沌。 展开更多

关键词 开关电感buck-boost变换器 Matlab数值仿真 混沌 参数共振微扰法 控制

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开关电感Buck-Boost变换器的非线性行为控制研究 被引量：1

16

作者 王礼辉 陶彩霞 田莉 《电气传动》 北大核心 2017年第9期24-28,共5页

以电流模式控制开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,通过数值仿真得到了电路系统的分岔图、庞加莱截面图、最大Lyapunov指数、雅可比矩阵特征值,分析了变换器电路系统非线性行为及混沌产生的原因,推导出了电路系统的稳定判据。首次采... 以电流模式控制开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,通过数值仿真得到了电路系统的分岔图、庞加莱截面图、最大Lyapunov指数、雅可比矩阵特征值,分析了变换器电路系统非线性行为及混沌产生的原因,推导出了电路系统的稳定判据。首次采用参数微扰法对开关电感Buck-Boost变换器的非线性行为进行了控制,并计算了扰动强度和扰动相位。最后进行了相应的Matlab/Simulink仿真和实验电路验证,实验结果与仿真结果一致。研究结果表明,采用参数微扰法可有效抑制电路系统的混沌。 展开更多

关键词 开关电感buck-boost变换器 数值仿真 非线性行为 参数微扰法 控制

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